斑馬魚bmal1b的生物鐘功能及其在生殖系統(tǒng)作用研究.pdf

1、生物鐘是生物機體內(nèi)存在得一種內(nèi)源性調(diào)控機制，它幾乎控制著機體的一切生命活動。它在分子水平表現(xiàn)為鐘基因和鐘控基因的振蕩型表達，在多種生物中都有報道生物鐘基因的存在。目前，生物鐘轉(zhuǎn)錄-翻譯-負反饋調(diào)節(jié)機制在很多物種中被證實存在。在生物鐘調(diào)節(jié)環(huán)路中，Bmal和Clock作為正性組分，編碼的蛋白質(zhì)BMAL和CLOCK可以異二聚化并結合基因的啟動子區(qū)域E-box(CACGTG)序列，從而驅(qū)動下游基因的表達。Per和Cry作為負性組分，可以被BMA

2、L-CLOCK復合體驅(qū)動表達，它們編碼的蛋白PER和CRY可以結合BMAL-CLOCK復合體并抑制其轉(zhuǎn)錄激活作用，從而關閉自身及相關基因的表達。小鼠中有兩個Bmal，基因靶向研究表明在維持基因表達的節(jié)律和行為活力節(jié)律中，Bmal1比Bmal2更為重要。斑馬魚有三個bmal，為bmal1a、bmal1b、bmal2。它們在生物鐘環(huán)路中的作用仍未能被詳盡地研究。
　　本研究擬篩選ENU誘變的突變體獲得bmal1b基因純合突變體，通過檢

3、測突變體的鐘基因mRNA表達水平以及行為學檢測來分析bmal1b基因突變對斑馬魚造成的影響，從而確定它的功能。并且利用TALENs敲除bmal2基因并獲得純和突變體，為實驗室進一步研究bmal2奠定基礎。
　　研究結果:通過PCR擴增和測序，成功建立了斑馬魚bmal1b基因的純和突變體;通過TALENs技術，成功建立了bmal2基因的突變體并篩選建立了三種純和突變體。通過熒光定量PCR檢測了bmal1b突變體主要鐘控基因的表達水平

4、，發(fā)現(xiàn)per1a、per1b、cry1ab等基因的表達量明顯下調(diào)。行為學檢測發(fā)現(xiàn)，在正常光暗條件下和恒暗條件下，bmal1b突變體的活動量高于野生型，與clock1a基因敲降的結果相一致，表明斑馬魚bmal1b基因在核心生物鐘環(huán)路中具有重要作用。同時發(fā)現(xiàn)bmal1b突變體的產(chǎn)卵能力同野生型相比較弱，激素含量檢測發(fā)現(xiàn)了突變體的雌二醇含量明顯低于野生型。生殖相關基因定量檢測發(fā)現(xiàn)雌二醇合成決定基因cyp19a1a在bmal1b突變體中表達顯著